Investigation of hemorheologic effects of flow diverting stent implantation in cerebral aneurysms

Akım çevirici stentler (FDS), beyin anevrizmalarının tedavisinde hastalarda hayat kalitesini düşüren veya ölümcül olaylara neden olabilen yırtılma ve yırtılmanın bir sonucu olarak beyin kanamalarını önlemede kullanılan en etkili yöntemlerden biridir. İnsan vücuduna dışarıdan bir cisim yerleştirmek, kaçınılmaz hemodinamik değişikliklere neden olur. FDS oldukça etkili bir tedavi yöntemi olsa da, tedavi sonrası 30 gün içinde gecikmiş kanamalı komplikasyonlara işaret eden araştırmalar mevcuttur. Bu komplikasyonların kalıtsal ve edinilmiş von Willebrand hastalığı olan hastalarda ortaya çıkabilmektedir. Von Willebrand faktörü (vWF) aktivitesinin azalması, kan akışına etki eden suprafizyolojik kuvvetlerin kayma geriliminde ve kayma gerinimi hızında aşırı bir artışa yol açmasının bir sonucu olarak ortaya çıkar. Eşik kayma gerilimi ve kayma gerinim hızı değerleri sırasıyla 10 Pascal (Pa) ve 5000 s-1 olarak bilinmektedir. Bu tezin amacı, bir FDS implantasyonunun kayma gerilimi ve kayma gerinim hızında patolojik bir artışa yol açtığını sayısal simülasyonlarla belirleyebilmektir. FDS tedavisi ömür boyu bir kez yapılan bir ameliyat olduğundan, sanal ameliyatlar ve simülasyonlar gerçekleştirmek kusursuz bir öneme sahiptir. Serebral anevrizmaların çoğu, internal karotid arter (ICA) ve orta serebral arterde (MCA) meydana gelir. Bu tez, üç ICA ve üç MCA anevrizma hastası olmak üzere toplam altı hastayı içermektedir. Sayısal çıkarımlı anjiyografi (DSA) görüntüleri çeşitli yöntemlerle işlenerek her hasta için kendilerine özel vakalar hazırlanır. Başlangıçta her hasta için bir tedavi öncesi vakası hazırlanır ve daha sonra her hastanın ayrı vakalarda 48 ve 64 telli FDS tedavisi aldığı her model üzerinde sanal FDS yerleştirme gerçekleştirilir. Sonuç olarak, her hasta üç simülasyona sahip olacak şekilde 18 simülasyon çözülmüştür. Kan, Newtonyen olmayan bir akışkan olarak modellenmiş, hastaya özel Womersley hız profili oluşturulmuş ve bunlar her hasta için sınır koşulları olarak eklenmiştir. FDS implantasyonunun ardından hem kayma gerilimi hem de kayma gerinim hızı değerlerinde çarpıcı artış sayısal simülasyonlar ile gözlemlenmiştir. Tedavi sonrası tüm hastalarda kayma gerilmesi ve gerinim hızı değerleri 10 Pa ve 5000 s-1'in üzerindedir. Ek parametreler, her hasta arterinin distali incelendikten sonra gecikmiş parankimal mikro kanamalar üzerinde FDS etkisinin göstergelerine işaret eder. Her hasta arterinin distalinin osilatör kayma indeksi (OSI) ve zaman ortalamalı duvar kayma gerilimi (TAWSS) gibi ilave parametreler aracılığıyla incelenmesi sonrası gecikmiş parankimal mikro kanamalar üzerinde FDS etkisinin göstergelerine işaret etmektedir.